深度学习在生物医药领域中的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量
601	2024-12-17	AI prediction of extracorporeal shock wave lithotripsy outcomes for ureteral stones by machine learning-based analysis with a variety of stone and patient characteristics 2023-Dec-02, Urolithiasis IF:2.0Q2 DOI:10.1007/s00240-023-01506-7 PMID:38041695	研究论文	本文提出了一种基于机器学习的人工智能预测方法，用于预测体外冲击波碎石术治疗输尿管结石的结果	该方法通过分析多种变量，包括患者特征和结石特征，使用非线性支持向量机进行预测，并应用排列特征重要性分析各因素对预测结果的影响	未来需要使用更大规模的高分辨率临床非对比CT图像数据进行验证，并考虑应用深度学习技术	开发一种能够有效预测体外冲击波碎石术治疗输尿管结石结果的人工智能方法	输尿管结石患者及其体外冲击波碎石术治疗结果	机器学习	泌尿系统疾病	非对比CT图像分析	支持向量机	图像	171名患者
602	2024-12-17	Deep learning accelerated discovery of photonic power dividers 2023-Apr, Nanophotonics (Berlin, Germany) DOI:10.1515/nanoph-2022-0715 PMID:39677593	研究论文	本文应用深度学习加速的逆向设计算法，发现了一系列性能优异的光子功率分配器	本文提出的深度学习模型能够在TE和TM极化下实现高精度设计，并能快速搜索满足紧凑尺寸、超低损耗、超宽带宽和制造随机性鲁棒性的设计空间	NA	加速光子功率分配器的设计和发现	光子功率分配器	光子学	NA	深度学习	深度学习模型	光子器件设计	NA
603	2024-12-16	OCTOPUS - Optical coherence tomography plaque and stent analysis software 2023-Feb, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2023.e13396 PMID:36816277	研究论文	本文介绍并评估了一种高度自动化的软件包OCTOPUS，用于在血管内光学相干断层扫描（IVOCT）图像中进行冠状动脉斑块和支架的定量分析	开发了OCTOPUS软件，提供高度自动化的冠状动脉斑块和支架分析，包括深度学习斑块分割和机器学习支架支柱识别等算法	目前OCTOPUS主要作为离线研究工具使用，尚未应用于实时治疗规划	开发一种用于IVOCT图像中冠状动脉斑块和支架分析的自动化软件	冠状动脉斑块和支架	数字病理学	心血管疾病	光学相干断层扫描（IVOCT）	深度学习模型和机器学习模型	图像	34个新的pullbacks样本
604	2024-12-15	Enhancing diagnosis of Hirschsprung's disease using deep learning from histological sections of post pull-through specimens: preliminary results 2023-Nov-29, Pediatric surgery international IF:1.5Q3 DOI:10.1007/s00383-023-05590-z PMID:38019366	研究论文	本研究利用深度学习技术从回拉手术后的组织学切片中识别Hirschsprung病中的神经节细胞和肥大神经，以提高诊断准确性	首次使用AI技术基于U-net模型识别Hirschsprung病中的神经节细胞和肥大神经	研究样本量较小，且仅限于回拉手术后的组织学切片	开发一种基于人工智能的方法来提高Hirschsprung病的组织学诊断准确性	Hirschsprung病中的神经节细胞和肥大神经	数字病理学	Hirschsprung病	深度学习	U-net	图像	108个标注样本，数据增强后生成19,600张图像，最终用于训练和验证的图像为1945张
605	2024-12-14	DraiNet: AI-driven decision support in pneumothorax and pleural effusion management 2023-Dec-27, Pediatric surgery international IF:1.5Q3 DOI:10.1007/s00383-023-05609-5 PMID:38151565	研究论文	本文介绍了DraiNet，一种用于检测儿童气胸和胸腔积液的深度学习模型，旨在辅助评估是否需要胸管引流	DraiNet通过结合深度学习算法和临床专业知识，提供了一个有价值的工具，用于非外科团队和急诊室医生在手术干预方面的决策支持	NA	开发一种AI驱动的决策支持工具，以增强在气胸和胸腔积液管理中的临床决策	儿童气胸和胸腔积液的检测	计算机视觉	气胸	深度学习	深度学习模型	CT扫描图像	多样化的儿童CT扫描数据集，由经验丰富的外科医生仔细标注
606	2024-12-14	Flexible Gel-Free Multi-Modal Wireless Sensors With Edge Deep Learning for Detecting and Alerting Freezing of Gait Symptom 2023-10, IEEE transactions on biomedical circuits and systems IF:3.8Q2 DOI:10.1109/TBCAS.2023.3281596 PMID:37256796	研究论文	开发了一种灵活的无凝胶多模态无线传感器，结合边缘深度学习技术用于检测和预警帕金森病患者的步态冻结症状	提出了一个新颖的轻量级深度学习模型，并在低功耗微控制器上进行推理，实现了高检测灵敏度和特异性	需要进一步的临床实验来验证其在实际应用中的效果	开发一种能够检测和预警步态冻结症状的可穿戴传感器，以帮助帕金森病患者预防跌倒	帕金森病患者的步态冻结症状	机器学习	神经退行性疾病	深度学习	深度学习模型	多模态数据	NA
607	2024-12-14	Novel Wearable HD-EMG Sensor With Shift-Robust Gesture Recognition Using Deep Learning 2023-10, IEEE transactions on biomedical circuits and systems IF:3.8Q2 DOI:10.1109/TBCAS.2023.3314053 PMID:37695958	研究论文	本文介绍了一种硬件-软件解决方案，通过使用深度学习提高肌电控制中手势识别的鲁棒性	提出了新型可穿戴64通道高密度肌电图（HD-EMG）传感器EMaGer，并结合卷积神经网络（CNN）和抗混叠CNN（AA-CNN）提出了阵列桶移数据增强（ABSDA）方法，以提高分类鲁棒性	NA	提高肌电控制中手势识别的鲁棒性	非截肢参与者的手势识别	机器学习	NA	高密度肌电图（HD-EMG）	卷积神经网络（CNN）	信号	12名非截肢参与者
608	2024-12-14	Federated Learning in Risk Prediction: A Primer and Application to COVID-19-Associated Acute Kidney Injury 2023, Nephron IF:2.3Q2 DOI:10.1159/000525645 PMID:35835066	研究论文	本文介绍了联邦学习在风险预测中的应用，特别是针对COVID-19相关急性肾损伤的情况	联邦学习提供了一种替代单机构方法的功能性选择，同时避免了数据共享的陷阱	NA	展示联邦学习在COVID-19相关急性肾损伤风险预测中的应用	COVID-19相关急性肾损伤的风险预测	机器学习	急性肾损伤	联邦学习	NA	数据	NA
609	2024-12-14	Application of Artificial Intelligence to the Monitoring of Medication Adherence for Tuberculosis Treatment in Africa: Algorithm Development and Validation 2023 Jan-Dec, JMIR AI DOI:10.2196/40167 PMID:38464947	研究论文	本文开发并验证了一种基于深度学习模型的算法，用于在非洲通过视频监控结核病治疗中的药物依从性	本文首次在临床环境中评估了人工智能在药物依从性监测中的应用，并展示了其在资源有限的环境中的潜力	由于缺乏公开的特定药物摄入视频帧数据集，本文未进行外部验证	开发一种深度学习模型，用于简单二分类和确认结核病治疗中的药物依从性，以提高视频监控患者的效率	成年结核病患者在乌干达进行的视频观察疗法研究中的药物摄入视频图像	计算机视觉	结核病	深度学习	卷积神经网络	视频	861个视频图像，其中497个用于训练模型，405个为正样本，92个为负样本
610	2024-12-13	Artificial Intelligence and Machine Learning in Cancer Related Pain: A Systematic Review 2023-Dec-08, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2023.12.06.23299610 PMID:38105979	综述	本文系统回顾了人工智能/机器学习（AI/ML）在癌症相关疼痛预测和管理决策中的应用	本文展示了多种新型AI/ML工具在癌症疼痛分类、风险分层和管理决策中的潜力	大多数研究缺乏外部验证和临床应用，模型校准报告不足	探索AI/ML在癌症疼痛相关结果预测和疼痛管理决策支持中的应用	癌症患者的疼痛管理	机器学习	癌症	NA	随机森林模型、Lasso模型、支持向量机	NA	44项研究，涵盖2006-2023年
611	2024-12-13	Sleep-Energy: An Energy Optimization Method to Sleep Stage Scoring 2023, IEEE access : practical innovations, open solutions IF:3.4Q2 DOI:10.1109/ACCESS.2023.3263477 PMID:38292346	研究论文	本文提出了一种能量优化方法，用于改进自动睡眠分期生成的睡眠图质量	提出了一种基于能量优化的方法，通过条件概率评估每个时期的睡眠阶段，并采用能量最小化程序来提高自动睡眠分期的准确性	未提及具体限制	改进自动睡眠分期生成的睡眠图质量	睡眠分期和睡眠图质量	机器学习	NA	能量优化方法	深度学习模型	数据集	使用了Sleep EDFx和DRM-SUB数据集
612	2024-12-12	Prognosis Forecast of Re-Irradiation for Recurrent Nasopharyngeal Carcinoma Based on Deep Learning Multi-Modal Information Fusion 2023-12, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3286656 PMID:37384472	研究论文	本研究利用深度学习多模态信息融合技术，预测复发性鼻咽癌再放疗后的鼻咽坏死情况	提出了一种基于多模态信息融合的深度学习方法，通过监督分类损失和自监督重建损失的结合，有效融合了多序列核磁共振成像和计划剂量的信息	未提及具体的研究局限性	通过预测鼻咽坏死情况，为临床决策提供支持，减少再放疗引起的并发症	复发性鼻咽癌患者再放疗后的鼻咽坏死情况	机器学习	鼻咽癌	深度学习	NA	图像	多中心数据集
613	2024-12-12	Self-Supervised Triplet Contrastive Learning for Classifying Endometrial Histopathological Images 2023-12, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3314663 PMID:37698968	研究论文	本文提出了一种新的自监督三重对比学习模型，用于分类子宫内膜组织病理学图像	本文创新性地引入了随机马赛克掩码（RMM）模块和瓶颈Transformer（BoT）模型，以增强模型的泛化能力和全局信息学习能力	本文未详细讨论模型在不同数据分布下的泛化能力以及对标注数据依赖的具体程度	开发一种能够有效分类子宫内膜组织病理学图像的自监督学习模型，以辅助病理学家进行早期子宫内膜癌或癌前病变的诊断	子宫内膜组织病理学图像	数字病理学	子宫内膜癌	自监督学习	三重对比学习模型	图像	公共数据集和内部数据集，分别用于四分类和三分类任务
614	2024-12-12	Fusion-Based Deep Learning Architecture for Detecting Drug-Target Binding Affinity Using Target and Drug Sequence and Structure 2023-12, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3315073 PMID:37703165	研究论文	本文提出了一种基于多尺度卷积神经网络和图神经网络的融合协议CGraphDTA，用于预测药物-靶点结合亲和力	CGraphDTA是首个将靶点序列和结构作为输入的模型，利用多尺度卷积神经网络从序列中提取特征，图神经网络从分子结构中提取图表示	NA	加速药物发现	药物-靶点结合亲和力的预测	机器学习	NA	多尺度卷积神经网络，图神经网络	CNN，GNN	序列，结构	NA
615	2024-12-12	MFD-Net: Modality Fusion Diffractive Network for Segmentation of Multimodal Brain Tumor Image 2023-12, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3318640 PMID:37747864	研究论文	本文提出了一种用于多模态脑肿瘤图像分割的模态融合衍射网络（MFD-Net）	设计了基于夫琅禾费单缝衍射原理的衍射块，强调邻近的高置信度特征点并抑制低质量或孤立的特征点，增强了特征的相互关联性；采用全局被动接收模式克服了固定感受野的问题；通过自监督方法有效利用每种模态的固有泛化信息	未提及具体限制	实现脑肿瘤的自动和准确分割	多模态脑肿瘤图像	计算机视觉	脑肿瘤	多参数磁共振成像（mpMRI）	MFD-Net	图像	使用了BraTS 2022、2018、2019和2021数据集
616	2024-12-12	Large AI Models in Health Informatics: Applications, Challenges, and the Future 2023-12, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3316750 PMID:37738186	综述	本文全面回顾了大型AI模型在健康信息学中的应用、挑战及未来发展方向	探讨了大型AI模型在健康信息学中的七个关键应用领域，并提出了未来发展的潜在方向	未具体讨论大型AI模型在健康信息学中的具体技术细节和实际应用案例	探讨大型AI模型在健康信息学中的应用、挑战及未来发展方向	大型AI模型在健康信息学中的应用领域及未来发展方向	健康信息学	NA	NA	大型AI模型	多模态数据	NA
617	2024-12-12	Deeply Accelerated Arterial Spin Labeling Perfusion MRI for Measuring Cerebral Blood Flow and Arterial Transit Time 2023-12, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3312662 PMID:37812536	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的算法，用于减少动脉自旋标记（ASL）灌注MRI中的后标记延迟（PLD）数量，并准确估计脑血流量（CBF）和动脉转运时间（ATT）	本文的创新点在于使用深度学习算法减少了所需的PLD数量，并能够准确估计CBF和ATT，解决了传统方法中扫描时间过长和信噪比降低的问题	本文的局限性在于仅在Human Connectome Project数据集上进行了训练和测试，可能需要进一步验证其在其他数据集上的泛化能力	研究目的是开发一种能够在临床上实用的方法，通过减少PLD数量来准确测量脑血流量和动脉转运时间	研究对象是脑血流量（CBF）和动脉转运时间（ATT）的测量	医学影像	NA	动脉自旋标记（ASL）灌注MRI	深度神经网络	图像	使用了Human Connectome Project中的多PLD ASL MRI数据集
618	2024-12-12	Patterns of subregional cerebellar atrophy across epilepsy syndromes: An ENIGMA-Epilepsy study 2023-Oct-23, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.10.21.562994 PMID:37961570	研究论文	研究量化了癫痫患者和健康对照组中不同小脑亚区域体积的差异	首次系统性地研究了不同癫痫综合征中小脑亚区域的萎缩模式，并提供了深部小脑和后叶灰质体积损失的证据	研究仅基于横断面数据，未考虑纵向变化	探讨不同癫痫综合征中小脑亚区域的萎缩模式及其与疾病特征的关系	癫痫患者和健康对照组的小脑亚区域体积	神经科学	癫痫	结构MRI	深度学习	图像	1602名癫痫患者和1022名健康对照组
619	2024-12-12	Systematic review of deep learning image analyses for the diagnosis and monitoring of skin disease 2023-Sep-27, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-023-00914-8 PMID:37758829	综述	本文系统回顾了使用深度学习图像分析技术进行皮肤病诊断和监测的研究	本文首次系统性地评估了深度学习算法在多种常见皮肤病诊断和严重程度评估中的应用	当前研究存在高偏倚风险和适用性问题，且大多数研究未报告参与者的种族/皮肤类型，缺乏真实世界的外部验证	评估深度学习图像分析技术在皮肤病诊断和监测中的潜力	常见皮肤病，如痤疮、银屑病、湿疹、酒渣鼻、白癜风、荨麻疹	计算机视觉	皮肤病	深度学习	神经网络	图像	64项研究，涉及多种皮肤病
620	2024-12-12	Functional connectivity signatures of major depressive disorder: machine learning analysis of two multicenter neuroimaging studies 2023-Jul, Molecular psychiatry IF:9.6Q1 DOI:10.1038/s41380-023-01977-5 PMID:36792654	研究论文	本文利用机器学习和深度学习算法，分析了两个多中心神经影像数据集，以区分重度抑郁症患者与健康对照组，并识别抑郁症的神经生理学特征	本文首次在两个最大的重度抑郁症静息态数据集中应用了图卷积神经网络（GCN）和GCN-Explainer进行特征可视化，揭示了丘脑超连接性作为抑郁症的显著神经生理学特征	分类准确率较低，表明静息态功能连接作为重度抑郁症的生物标志物可靠性较差，可能是由于疾病的异质性	开发用于精神病学的诊断工具，并识别重度抑郁症的神经生理学特征	重度抑郁症患者与健康对照组的静息态功能连接	机器学习	精神疾病	功能磁共振成像（fMRI）	支持向量机（SVM）和图卷积神经网络（GCN）	功能连接矩阵	REST-meta-MDD数据集2338例，PsyMRI数据集1039例